viernes, 20 de julio de 2012

Mictlantecuhtli en el espacio

El 19 de enero de 2006 partió hacia el planeta Plutón la misión New Horizons de la NASA. Siete meses después Plutón dejaba de ser oficialmente planeta por decisión consensuada de la Unión Astronómica Internacional (UAI).

Uno de los problemas era que desde los años 90 habían empezado a aparecer objetos de masas y órbitas parecidas a las de Plutón y se esperaba que aparecieran muchos más. Con tantos nuevos planetas (posiblemente miles) iba a ser necesario volver a definir "planeta".

Otro problema era la historia de Plutón.

Percival Lowell era un millonario de Boston que a fines del siglo XIX se obsesionó con los supuestos canales de Marte y usó parte de su fortuna para construir un observatorio en Flagstaff, Arizona. Lowell siempre creyó que veía los canales de Marte. Por suerte, su observatorio también se dedicó a cosas más serias. A principios del siglo XX muchos astrónomos pensaban que en lo profundo del sistema solar podía haber planetas desconocidos. Neptuno se había descubierto hacía unos 80 años gracias a que se sospechaba que las pequeñas desviaciones de la órbita de Urano se debían a los tirones gravitacionales que le daba otro cuerpo desconocido; ¿por qué no podría haber otros objetos más allá de Neptuno? Al hipotético planeta se le llamó "planeta X" y en 1906 Lowell lanzó la búsqueda del desconocido desde su observatorio.

Lowell murió en 1916 sin saber (ni él ni nadie) que su observatorio había captado dos imágenes muy tenues de un objeto desconocido en 1915. En total se sabe de 16 "predescubrimientos" de Plutón (fotografías en las que retrospectivamente se ha visto que aparece, sin que lo supieran los autores de las fotos). Luego el observatorio se vio enfrascado en un desagradable litigio con Constance Lowell, viuda del millonario, que quería para su bolsillo el milloncito de dólares que su marido había legado a la institución. La búsqueda del planeta X se atrasó unos años.

El 1929 el director del observatorio le encargó la búsqueda al novato Clyde Tombaugh, recién llegado de Kansas a sus 23 años. El joven escudriñó el cielo tomando fotos con el telescopio. Cuando tenía dos fotos de la misma región del cielo en momentos distintos, las montaba en un comparador, artefacto que sirve para ver dos fotos cambiando de una a otra instantáneamente. Esto facilita el percibir puntos de luz que hayan cambiado de posición entre una imagen y otra: se produce un efecto parecido al de los fotogramas de una película y uno percibe el cambio como un movimiento. El 18 de febrero de 1930 Tombaugh encontró un objeto nuevo. Se tomó unos días para confirmar usando más fotos y el 13 de marzo el Observatorio Lowell anunció el descubrimiento del noveno planeta del sistema solar. Como narré aquí, al planeta le pusieron Plutón (dios romano del inframundo) por sugerencia de una niña de 11 años llamada Venetia Burney. (La viuda de Lowell, no contenta con tratar de quitarle un millón de dólares al observatorio en 1916, propuso que el planeta se llamara  "Constance", como ella.)

En las fotos de Clyde Tombaugh el nuevo planeta era una mancha difusa apenas visible. Con los instrumentos de la época no se podía saber nada más allá de su órbita. Las primeras estimaciones de la masa de Plutón daban valores cercanos al de la masa de la Tierra, pero conforme fuimos conociéndolo mejor la masa calculada original se fue reduciendo. En 1978 el astrónomo James Christy se dio cuenta de que Plutón estaba formado por dos objetos casi del mismo tamaño analizando fotos nuevas y viejas. En otras palabras, Plutón tenía un satélite, al que se llamó Caronte (por el barquero que llevaba las almas a la isla de los muertos cruzando la laguna Estigia). Observando la danza de los dos objetos se pudo calcular con mucha precisión la masa de Plutón: 0.2 % la de la Tierra. La luna es más de cinco veces más pesada. Empezaban las dudas de la planetitud de Plutón.

En 2005 un equipo de científicos llamado Proyecto de Búsqueda de Compañeros de Plutón encontró dos lunas más usando el Telescopio Espacial Hubble. Hoy se llaman Nix (diosa de la noche, creo) e Hidra (serpiente multicéfala). El vecindario de Plutón es más complicado de lo que se esperaba. Tal vez por eso Mark Showalter, del Instituto SETI, y su equipo han estado examinando la región para detectar posibles peligros para la nave New Horizons. En esa búsqueda, Showalter y sus colaboradores encontraron dos satélites más que giran alrededor de Plutón y Caronte: uno en julio de 2011 y otro hace unos días, en julio de 2012. En vista de que podrían aparecer más, Showalter ha decidido esperar para sugerir nombres oficiales (los nombres de los cuerpos espaciales tienen que ser aprobados por la UAI). Por el momento, las nuevas lunas de Plutón se llaman P4 y P5.

El descubrimiento de P4 y P5 ha dado nuevo aliento al debate que se abrió desde que la UAI reclasificó a Plutón como "planeta enano". El asunto produjo reacciones emotivas: el público que aprendió en la escuela los "nueve planetas" se niega a que su conocimiento  se haga caduco por decreto; también produjo reacciones profesionales: los científicos de la misión New Horizons no quieren estudiar tan solo un planeta enano, clasificación que suena un poco a que Plutón es hoy un ciudadano de segunda (como seremos muy pronto los mexicanos que no votamos por el PRI). Otros astrónomos también se oponen a la degradación (es un decir) de Plutón. Tanto así, que en 2008 la UAI sostuvo un debate profesional al cabo del cual algunos astrónomos propusieron una clasificación especial para el objeto extraño de las cinco lunas: "plutoide". Este nombre casi no se usa; por suerte, porque suena horrible.

Entre que si son peras o son manzanas, yo quiero proponer un nombre para P4 o P5. Puesto que todo lo relacionado con Plutón se refiere al inframundo, propongo con orgullo tenochca ponerle "Mictlantecuhtli", que es aproximadamente el equivalente náhuatl de Plutón. ¿Creen que prospere mi propuesta? (¿Se imaginan a los astrónomos extranjeros pronunciando Mictlantecuhtli? Yo no.)

viernes, 6 de julio de 2012

Por qué tanta alharaca con el bosón de Higgs

"Gracias, naturaleza", dijo Fabiola Gianotti el miércoles pasado ante un público de físicos, periodistas y curiosos. Se refería a que la partícula más buscada de toda la física había resultado tener una masa ubicada en un rango que hará fácil estudiarla más a fondo ahora que por fin apareció. El auditorio del CERN estaba abarrotado. Otros auditorios adonde se envió la señal por Internet también: especialmente el de la Conferencia de Física de Altas Energías 2012, en Melbourne, Australia, y el del Fermilab, laboratorio de investigación de partículas elementales ubicado cerca de Chicago.

Gianotti es la portavoz del experimento Atlas, un consorcio de científicos de muchos países que trabajan con los datos que provienen del detector Atlas del Gran Colisionador de Hadrones (LHC son las siglas en inglés). El Atlas es uno de los dos detectores encargados de recoger datos de los miles de millones de choques de protones que produce el LHC. El otro gran experimento, también nombrado por el detector con el que trabaja, es el CMS (Compact Muon Solenoid... es una historia larga). Su portavoz, Joe Incandela, estaba presente en el estrado con Fabiola Gianotti, el director del CERN y otros para anunciar que ambos detectores tenían por fin sólida evidencia de una partícula hasta entonces nunca vista. La nueva partícula, cuyos primeros indicios aparecieron vagamente en los datos desde diciembre de 2011, se parece al esperado bosón de Higgs.

Pero, ¿es el bosón de Higgs? ¿Qué cara debería tener? De momento, los 800,000 millones de colisiones analizadas (de donde no surgieron más de 200 encuentros en la oscuridad con la dichosa partícula) sólo nos dan un atisbo de la partícula, como si viéramos a una persona acercarse a través de un vidrio empañado. Los físicos son gente precavida, antes que nada: pese a que llevan por lo menos dos años, sino es que 10 o incluso 40, buscando el bosón de Higgs, y pese a que los países del consorcio que financia al CERN se gastaron 10,000 millones de dólares en el LHC, los físicos no están dispuestos a cantar victoria sin estar completamente seguros. Ahora bien, por el momento sólo están seguros de haber encontrado una nueva partícula, más no de su identidad.

El bosón de Higgs es la última pieza que faltaba encontrar para completar el rompecabezas más grande, hermoso y profundo de toda la física: el que explica qué es la materia y cómo funciona. El rompecabezas se llama Modelo Estándar y se construyó con el trabajo de muchos físicos (entre ellos un buen número de premios Nobel) desde los años 50. El Modelo Estándar se consolidó durante los años 70 como la teoría más completa de las partículas elementales y sus interacciones (todas menos una: la gravedad, que no se ha dejado describir con las mismas técnicas matemáticas que las fuerzas eléctricas, magnéticas y nucleares).

El Modelo Estándar es como el libreto de una obra de teatro: nos dice quiénes son los personajes (las partículas elementales de las que está hecho todo) y cómo interactúan (las interacciones posibles entre ellas). Como teoría física es muy poderosa porque, además de describir el comportamiento de personajes que ya se conocían cuando se consolidó el modelo, incluye también otros personajes que deberían existir para que el drama funcione bien; dicho de otro modo, predice la existencia de partículas que no se habían detectado experimentalmente.

Todas las partículas predichas por el Modelo Estándar han ido apareciendo a lo largo de los años en experimentos con aceleradores de partículas en Europa, Estados Unidos y Japón, básicamente. Pequeño problema: en el Modelo Estándar las partículas como los electrones, protones y neutrones no tienen masa, lo que las obliga a moverse continuamente a la velocidad de la luz (exigencias de la teoría de la relatividad, incluida en el Modelo Estándar). Sin embargo, estas partícuals sí tienen masa. Si no, sería imposible que se estuvieran quietas lo suficiente como para formar átomos, moléculas, personas, planetas y galaxias. ¿Qué hacer?

Simplemente imponer las masas metiéndolas forzadamente en las ecuaciones no sirve. Hacerlo desbarajusta todo el modelo y las ecuaciones empiezan a dar resultados infinitos para propiedades que sabemos que no son infinitas. Hay que ser más sutil. En 1964, Peter Higgs, Robert Brout, François Englert, Gerald Guralnik, Carl Hagen y Tom Kibble propusieron más o menos independientemente una manera sutil de hacer entrar la masa en la física de partículas: añadir un nuevo campo de fuerza (o una nueva interacción) que tuviera el efecto de obstruir el paso de cada partícula más o menos, según su masa. Yo me lo imagino como meter rugosidades en una pista de patinaje antes lisa, pero en un concurso que lanzó en los años 90 el ministro de ciencia del Reino Unido se propuso la siguiente imagen para explicar la acción de este campo de fuerzas sobre las partículas con masa: un cuarto lleno de gente por el que tiene que pasar una celebridad. Si no hubiera gente (si no hubiera campo de Higgs), la celebridad podría cruzar el cuarto sin disminuir su velocidad (la partícula podría desplazarse a la velocidad de la luz como si no tuviera masa). Pero la gente, al verla, se arremolina a su alrededor, obstruyéndole el paso, y mientras más célebre sea la celebridad (mientras mayor sea su masa), más gente la abruma (más interactúa con el campo de Higgs). Si un observador externo sólo viera a la celebridad (como en nuestros experimentos, en los que sólo vemos las partículas y no el campo de Higgs), el efecto de las otras personas se manifestaría como una renuencia a moverse idéntica a la propiedad que conocemos en el mundo macroscópico como masa. Así pues, el campo de Higgs (que, en justicia, debería de ser el campo de todos los otros amigos también) da naturalmente masa a las partículas elementales que en el Modelo Estándar sin campo de Higgs no la tenían.

Todos los campos de fuerza (el electromagnético y los de las dos fuerzas nucleares, que sólo actúan a distancias atómicas) se describen en la física moderna por medio de la muy general teoría cuántica de campos. En esencia, esto quiere decir que el campo ejerce su efecto sobre las partículas que lo padecen intercambiando con ellas un tipo de partícula mensajera: si dos electrones libres se acercan uno a otro y se repelen, cambiando de trayectoria, se lo podemos achacar a que se enviaron un fotón, que es la partícula mensajera del campo electromagnético. De la misma forma, el campo de Higgs tiene una partícula mensajera: el dichoso bosón de Higgs...o debería tenerla, si existiera. Para saber si efectivamente la masa proviene de la interacción de todas las partículas con un hipotético campo de Higgs había que producir y detectar bosones de Higgs, así de fácil.

Sólo que no era tan fácil. Aunque la teoría no permitía saber qué tan pesado sería el bosón de Higgs, sí se sabía que debería de ser mucho más pesado que un protón o un neutrón. Los físicos fabrican partículas destructivamente: haciendo chocar otras partículas a grandes velocidades. Mientras más rápido vayan cuando se produce el encontronazo, más energía disponible hay para producir nuevas partículas. Para producir partículas gordas como el bosón de Higgs había que hacer chocar partículas a velocidades tremendas, es decir, con energías tremendas. El rango de energía en que se esperaba que apareciera el bosón de Higgs estaba apenas al alcance del acelerador de partículas más potente de antes del LHC, que era el Tevatrón del Fermilab. El Tevatrón operó desde el año 2000 hasta fines del año pasado sin detectar inequívocamente el bosón de Higgs. Ahora los físicos del LHC nos anuncian que han pescado una partícula nueva en un rango de energía que quizá estaba al alcance del Tevatrón. Los físicos del Fermilab están analizando el enorme rimero de datos que quedan por analizar de esa difunta máquina; pero será en vano: el LHC se les adelantó, y si este año caen premios Nobel, irán a parar a las colaboraciones Atlas y CMS, o posiblemente en manos de Higgs y compañía.

El miércoles, en la ceremonia, Higgs apenas podía contener las lágrimas de emoción cuando dijo: "Nunca pensé que llegaría a ver este momento". También andaban por ahí los otros padres del bosón de Higgs, invitados por el CERN desde días antes. De hecho, estas invitaciones delataron el propósito de la reunión convocada por el CERN: ¿de qué más podría tratarse, con esos invitados especiales?

"Los resultados son muy preliminares", advirtió Fabiola Gianotti. Faltan muchos datos para que el vidrio se desempañe y podamos ver con claridad al personaje que se acerca por el rango de energía de 125 GeV (magnitud que da la masa de la partícula en términos de la energía que hizo falta para producirla). Quizá para diciembre, dijo Gianotti.

Confieso que yo ya estaba un poco cansado de los anuncios relacionados con el bosón de Higgs. Todos eran lo que yo llamo antinoticias: "el CERN anuncia, otra vez, que en realidad no ha encontrado el bosón de Higgs con ningún grado de confianza digno de ese nombre", era el resumen cada vez. El anuncio del miércoles 4 de julio de 2012 fuedistinto: ahora sí hay certeza de que tenemos en mano una nueva partícula. Falta que sea el bosón de Higgs. Hay tres posibilidades, que enumero en orden de interés creciente: 1) que sí sea el bosón de Higgs (opción más aburrida, que sólo confirmaría que el Modelo Estándar es correcto), 2) que sea una partícula parecida al bosón de Higgs, pero no igual (lo que sugiere nuevos caminos que explorar) y 3) que sea algo totalmente inesperado. Ésta sería la posibilidad más emocionante, porque cambiaría por completo un panorama en el que los físicos han vivido los últimos 30 o 40 años. Habría que replantear el Modelo Estándar, o bien partir en nuevas direcciones. Los físicos son como Sherlock Holmes: se aburren si no tienen misterios que resolver. Los casos resueltos en el pasado no los consuelan de estar sin un buen misterio al que hincarle el diente. Pero, por ahora, tendremos que esperar a ver si hay un nuevo caso para Sherlock Holmes.

viernes, 8 de junio de 2012

"¡Fuera abajo!"

Al pie del Cerro del Chapulín, en el Bosque de Chapultepec, hay un parque fragante y hermoso en plena Ciudad de México. Ahí habita una especie de árbol muy de por acá, el ahuehuete, conocido por longevo en la cultura náhuatl (también muy de por acá). Algunos ahuehuetes de Chapultepec tienen su edad pintada en el tronco: 600 años, 700 años, 800 años... Estos vetustos árboles han estado en pie desde antes de la fundación de la ciudad de Tenochtitlan, que ya es decir.

Hace unos años andaba yo paseando por ahí cuando descubrí esas etiquetas tan evocativas. Yo sabía que la edad de un árbol se sabe contando los llamados anillos de crecimiento, que se aprecian en la sección transversal del tronco. ¿Cómo se podía saber la antigüedad de los ahuehuetes de Chapultepec sin haberlos cortado? Confieso que yo no lo sabía hasta hace bastante poco, pero se hace así: se extrae con una barrena especial una muestra cilíndrica del tronco y se le cuentan los anillos tranquilamente en el laboratorio, con un microscopio. Para mí fue una revelación y un alivio saber que la cosa se podía hacer sin matar al árbol.

Con todo, hay veces en que no es así de fácil. Le pasó a Donald Currey en 1964. Currey era  a la sazón estudiante de posgrado de la Universidad de Carolina del Norte. Estaba escribiendo una tesis acerca del clima durante el periodo histórico que los paleoclimatólogos conocen como "la pequeña glaciación": periodo de unos 500 años durante el cual bajó la temperatura media mundial, lo que tuvo consecuencias desde biológicas hasta políticas. Para eso Currey necesitaba muestras de tronco de árboles antiguos y los encontró en un bosquecillo de pinos viejísimos en una montaña en Nevada, Estados Unidos, donde se presentó con una barrena extractora elegantísima importada de Suecia.

Los árboles de este bosquecillo eran muy antiguos. Tenían ramas retorcidas y troncos llenos de nudos, como si los hubieran sacado del bosque maldito de Blanca Nieves, o de Harry Potter (referencia que no se le pudo haber ocurrido a Currey en 1964). El joven investigador escogió uno y le clavó la barrena. Cric...cric...cric... iba girando la barrena al tiempo que penetraba en el tronco del matusalén arbóreo. Cric... cric... ¡CRAC! Currey se quedó con la manivela de la barrena en la mano: el aparato se había roto los dientes contra el duro y antiguo tronco. Sin barrena de refacción y con los tiempos académicos encima (tenía que regresar a su universidad con datos para su trabajo), Currey fue al Servicio Forestal a pedir ayuda. Ahí le dijeron que, en vista de que había muchos otros árboles antiguos, ¿por qué no talaba su árbol y se llevaba unos pedazos de tronco para estudiarlos? El joven regresó con una sierra mecánica y echó por tierra al anciano, uno de muchos --pensó--, ¿qué daño podía causar su muerte? (Recuérdese que eran otros tiempos: aún no nos preocupábamos tanto por conservar la naturaleza y mucho menos cada organismo individual.) Muy ufano, Donald Currey se fue a su laboratorio a contar anillos de crecimiento pacientemente con la nariz clavada en el microscopio: uno, dos, tres, cuatro...

Cuando terminó había contado cerca de 4900 anillos. El árbol más antiguo que se conocía entonces tenía 300 años menos. Para desgracia de Currey, la gente de la localidad de Nevada cerca de la cual crecían esos árboles se habían encariñado con éstos y hasta les habían puesto nombres. El de Currey se llamaba Prometeo. El individuo que le puso el nombre montó en cólera, con toda razón, y escribió un artículo en el periódico. Los medios asediaron a Currey, acusado de haber matado al organismo vivo más antiguo del mundo. El joven, abrumado, se escondió en su laboratorio y trató de pasar inadvertido, como hacen muchos científicos tras un encontronazo de esta naturaleza con los medios de comunicación. Veinticinco años más tarde aún le costaba trabajo hablar del asunto, como atestigua una entrevista que le hicieron en esa época.

Ahora bien, Currey mató (quizá la palabra sea excesiva en sus connotaciones) al organismo más antiguo conocido en la época, pero eso no quiere decir que Prometeo fuera el árbol más antiguo a secas. Seguramente por ahí hay otros que pueden ser más antiguos sin que lo sepamos; la distinción que hacía de Prometeo un individuo tan especial, y por lo tanto hacía su muerte tan impactante, es un poco engañosa, o por lo menos falta de sustancia. Pero no hay que menospreciar con razonamientos lógicos el impacto de las emociones. Desde luego que se justifica la reacción de la comunidad a la acción de Currey, pero no se justifica haber condenado al joven al ostracismo. Hoy en día, gracias en parte a la muerte de Prometeo, hoy la región es un área protegida y creo que hasta su especie goza de protección especial, pero Currey, quien murió en 2003, nunca se recuperó del shock.

viernes, 18 de mayo de 2012

Mecánica de la transa

Dan Arielli es profesor de psicología y economía conductual en la Universidad Duke. Se interesó en la transa (al menos en estudiarla, no tanto en cometerla) cuando sucedió el escándalo de Enron (y desde entonces, vaya que si ha tenido material de estudio). En concreto, Arielli se interesa en los mecanismos mentales que rigen la trampa y la mentira.

Todos nos creemos excelentes personas, pero ante la oportunidad de hacer trampa para obtener beneficios inmerecidos, es bien sabido que hasta el justo peca. ¿Por qué peca el justo? El punto de vista tradicional es que el justo, ante la oportunidad de pecar, sopesa costos y beneficios --hace un análisis económico, pues-- tomando en cuenta tres factores: cuánto puedo ganar si hago trampa, cuáles son las probabilidades de que me descubran y qué tan grave es el castigo. Arielli lo pone en duda. Para probar cómo funciona el mecanismo de la transa, Arielli hizo una serie de experimentos psicológicos.

En uno se les daba a los participantes una hoja con 20 problemas matemáticos sencillos para ver cuántos podían resolver en cinco minutos, y se les prometía un dólar por problema resuelto. Al final de este lapso, se les pedía su hoja. Los participantes resolvieron en promedio cuatro problemas.

A otro grupo se le ofrecía lo mismo, pero en vez de entregar la hoja de problemas resueltos, solamente tenían que decir cuántos problemas habían resuelto. Milagrosamente en esta prueba el promedio de problemas resueltos subió a siete.

Arielli concluye que el problema de la transa no es que haya unos cuantos individuos muy tramposos. Sí los hay, pero los sobrepasan en número y en daño que le hacen a la sociedad las personas que cometen pequeñas transas ocasionalmente sin dejar de tener la conciencia tranquila. Es muy decepcionante, dice Arielli: mucha gente hace trampa. Pero, visto de otra manera, es muy alentador: los grandes sinvergüenzas son unos cuantos. Los números del asunto dicen las cosas de una manera más clara. En 30,000 participantes en los experimentos de Arielli sólo hubo 12 grandes tramposos, a causa de cuyas transas los experimentadores pedieron unos 150 dólares. Pero también hubo 18,000 tramposos de ocasión, que hicieron pequeñas trampas, las cuales, sin embargo, les costaron a los experimentadores cerca de 40,000 dólares. Así pues, la sociedad quizá pierde mucho más por los que hacen pequeñas trampas ocasionalmente y se quedan con la conciencia tan tranquila.

Dan Arielli observa que tenemos en la mente un mecanismo para engañarnos a nosotros mismos y seguir pensando que somos buenas personas pese a las pequeñas trampas que hacemos a veces. ¿Cómo manipular este mecanismo autojustificador para saber si existe?

En otra serie de experimentos, Arielli les pidió a los participantes que enumeraran una de dos cosas: 1) 10 libros que hubieran leído en la escuela, o 2) los 10 mandamientos. Luego, como en el experimento anterior, les ofrecía un dólar por ítem recordado... y la ocasión de hacer trampa. Del grupo de los 10 mandamientos nadie fue capaz de recordarlos todos, pero ante la oportunidad de ganarse unos dólares inmerecidos, se mantuvieron firmes. Nadie hizo trampa. El resultado no tuvo que ver con el número de mandamientos que lograran recordar, ni con la religiosidad de los participantes: ni uno sólo mintió. En otra prueba, los experimentadores hicieron a los participantes firmar el código de honor de la universidad antes de empezar, pero rompiendo la hoja para que no hubiera forma de comprobar que habían firmado. Nadie hizo trampa. Lo que es muy interesante, señala Arielli, porque la universidad no tenía código de honor.

Arielli concluye que lo que nos decide a hacer trampa aunque no seamos personas especialmente tramposas es la posibilidad de justificarnos ante nosotros mismos, de inventar una narrativa a la luz de la cual no salgamos tan mal parados de la transa. No es un cuento para engañar a los demás, sino a nosotros mismos. Los experimentos sugieren que este mecanismo nos permite hacer trampa sin sentirnos mal si, por ejemplo, los demás también hacen trampa. También es más fácil caer en tentación si lo que obtenemos no es dinero en efectivo, sino, por ejemplo, fichas que luego se intercambian por dinero. Esta pequeña distancia entre el dinero y nuestras operaciones tramposas nos baja el índice de ética, lo que preocupa a Arielli, porque en la economái de hoy casi no hay transacciones que se hagan directamente con dinero. Y también transamos con más facilidad si creemos que es por una buena causa, como Robin Hood.

Todo esto demuestra que la mecánica de la transa no obedece al modelo económico que todos pensábamos (costo-beneficio entre botín y castigo). Sin embargo, la educación y las políticas para evitar transas están basadas en este modelo. Arielli sugiere que estas cosas requieren una profunda transformación.

sábado, 12 de mayo de 2012

Mirada de científico

A los científicos se les exige (o se exigen a sí mismos) mirar el mundo sin prejuicios ni expectativas, desapasionadamente, para informar lo que se ve tal cual, sin deformaciones; o sea, observar pero eliminar al observador: un mirar descarnado que no mira desde ninguna parte. La idea de quitarse de enmedio, de eliminar al intermediario, es natural y muy bonita, pero hace mucho que los psicólogos, los expertos en percepción y los filósofos de la ciencia saben que no es práctica. ¿Por qué?

Cuenta el historiador del arte Ernst Gombrich que en tiempos del Romanticismo un pintor fue a copiar del natural la catedral de Chartres. Su dibujo a lápiz muestra una catedral gótica típica, con todo y sus ventanas ojivales (en forma de pico curvo). Pero resulta que la catedral de Chartres no es una catedral gótica típica porque no tiene ventanas ojivales, sino en arco. El artista se dejó llevar por sus expectativas y quizá por su amor por lo gótico, muy del Romanticismo. Mirar con los propios ojos no basta para asir la realidad objetivamente. Gombrich también cuenta que Leonardo da Vinci abrió el corazón de un mono para saber cómo estaba hecho (con la esperanza más o menos razonable de que se pareciera al de un humano) y dibujó lo que veía. En el dibujo de Leonardo, según Gombrich, aparecen partes del corazón que no existen, pero que sí estaban en los tratados del médico griego antiguo Galeno que Leonardo conocía bien.

"Ver" es interpretar, qué remedio, e interpretar está sujeto a todas las refracciones del prisma de la subjetividad.

Los historiadores de la ciencia Lorraine Daston y Peter Galison muestran en su libro Objectivity que: 1) el requisito de objetividad como salvaguarda de autenticidad en el conocimiento científico es un invento del siglo XIX (relativamente reciente), y 2) que su significado ha ido cambiando. Cuando los botánicos y zoólogos del siglo XIX hacían ilustraciones para dejar registro de nuevas plantas y animales seleccionaban para el ejemplar ilustrado las características que les parecían las más distintivas de la especie, características que los botánicos y zoólogos tomaban de un montón de ejemplares reales. La "objetividad" era una idealización de la realidad que se hacía inevitablemente interpretando.

Luego se desarrollaron la fotografía y otros métodos para recoger información automáticamente, sin intervención humana. La realidad se registraba mecánicamente, siguiendo un protocolo estricto, con lo cual se suponía que se evitaban los errores de la percepción humana, pero ¿quién diseña los aparatos? ¿Quién les da sentido a los datos? ¿Puede la naturaleza simplemente "pasar a la página impresa", como dicen Daston y Galison, sin mediador humano? La falibilidad volvió a entrar por la puerta de atrás.

Una foto de plantas o animales es una imagen que todo el mundo puede reconocer e interpretar, por lo menos hasta cierto grado. Pero un electrocardiograma, una radiografía y una imagen de microscopio electrónico son otra cosa: interpretarlos exige capacitación y práctica. Hace poco estuve en el Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la UNAM (campus Juriquilla, Querétaro). Me invitaron a conocer el centro y a sus investigadores para preparar una plática que presentaré el 23 de mayo, en el décimo aniversario del centro, pero mi misión secreta e inconfesable era buscar arquetipos de la investigación científica --temas o hilos conductores-- en las entrevistas que me concedieron un montón de investigadores. Los encontré, lo que será el tema de mi plática, pero aquí viene al caso lo que me contó Rodrigo X (no me dijo su apellido y no lo encuentro). Rodrigo es experto en microscopía electrónica y estuvo trabajando un tiempo en el campus San Antonio de la UNAM. Me contó que el microscopista en ciernes es básicamente como una persona muy miope: obtiene imágenes de muestras de materiales para analizar y falla al interpretarlas porque la imagen no habla claramente y sin ambigüedades. Lo que parece un aspecto importante de la estructura de la muestra muchas veces resulta ser un defecto sistemático del microscopio que sólo el microscopista experimentado es capaz de reconocer. Una vez que construye una interpretación teórica posible, el microscopista vuelve a su imagen y este ir y venir le va dando perspectivas distintas sobre ésta cada vez que regresa a ella. En otras palabras, los datos y la teoría interactúan en la mente del microscopista y van construyendo una imagen de la realidad. Donde primero uno no veía nada puede empezar a ver un montón de cosas... ¡una vez que ya sabe que están ahí! ¿Dónde quedó la objetividad que consistía en considerar los datos sin prejuicios ni expectativas? ¿Dónde quedó esa mirada "desde ninguna parte", como dice el filósofo Thomas Nagel?

Daston y Galison sugieren que hoy la "objetividad" exige una mirada informada, un ojo experto, de modo que no nos hemos librado de la necesidad de interpretar la información. Aspirar a la objetividad en cualquiera de sus formas cambiantes está muy bien, pero librarse de lo subjetivo, como dice un reseñista del libro de Daston y Galison, es como tratar de separarse de su propia sombra.

viernes, 4 de mayo de 2012

Tránsito de Venus

He estado muy flojo últimamente (con el blog, si no con el programa de radio). En espera de mejores condiciones para sentarme con calma a escribir entradas del blog comparto con ustedes este texto sobre tránsitos de Venus que escribí en el periódico The News alrededor de 1994, pero que hoy vuelve a ser de rabiosa actualidad (eso sí: en inglés). La fuente principal del texto es un artículo del historiador de la astronomía Marco Arturo Moreno Corral, publicado en el libro Historia de la astronomía en México, de la colección La ciencia para  todos, del Fondo de Cultura Económica. Aquí está el vínculo:

Venus, a "pulquería" and an observatory

viernes, 13 de abril de 2012

La lección de los neutrinos

En septiembre de 2011 un grupo de investigación europeo basado en el Laboratorio del Gran Sasso, Italia, publicó informalmente un artículo que causó sensación porque -si fuera cierto lo que anunciaba- se vendría abajo una de las pocas teorías que se consideran pilares de la física por universales y sólidas: la teoría especial de la relatividad. Con ella se derrumbarían también cien años de confianza y cientos de miles de investigaciones basadas en ella. Una catástrofe... si fuera cierto.

Un artículo científico no es el anuncio indiscutible de verdades impepinables. Es una invitación a la discusión, a veces un desafío y en el caso del grupo OPERA, un llamado de auxilio; pero los medios de comunicación de todo el mundo no lo entendieron así. Los medios en general sólo se interesan en un acontecimiento científico si lo pueden contar en el registro melodramático de la iluminación divina que de un plumazo trastoca nuestra visión del mundo y pone de hinojos a los arrogantes que creían poseer la verdad absoluta. Si no hay un genio que con sus reflexiones echa por tierra una creencia añeja y de paso humilla a un ídolo, el suceso no tiene valor de noticia y nadie se entera. Lo malo es que la ciencia nunca es así. El resultado es que la ciencia muestra en público una cara falsa.

Concretamente, lo que anunciaba el artículo del grupo OPERA es que en un experimento un haz de partículas llamadas neutrinos parecía viajar más rápido que la luz. Ahora bien, la teoría especial de la relatividad demuestra, entre otras cosas, que nada puede viajar más rápido que la luz y por muy buenas razones, que podemos discutir en otra ocasión. Por lo tanto, el experimento del grupo OPERA implicaría -si no contuviera errores, inconsistencias, descuidos experimentales- que la teoría especial de la relatividad falla.

"¡Einstein se equivocó!", fue el clamor mediático típico, pero no era ése el mensaje. Si uno lee las conclusiones del artículo del grupo OPERA observa que el lenguaje es cauteloso, como se debe, no vocinglero y chillón como se dio a entender. Los investigadores reportan desapasionadamente cómo hicieron sus mediciones, así como el resultado anómalo y todas las verificaciones a las que lo han sometido antes de decidirse a publicar. Al final escriben: "Pese al alto grado de confianza estadística del resultado que reportamos y la estabilidad del análisis, el gran impacto que podría tener nos motiva a proseguir nuestros estudios para investigar posibles efectos sistemáticos aún desconocidos que pudieran explicar la anomalía. Deliberadamente no intentamos interpretaciones teóricas ni fenomenológicas de los resultados".

Dicho de otro modo: encontramos un resultado muy anómalo y nos preocupa porque no vemos dónde pueda estar el error; ¡auxilio!

A las pocas semanas de publicarse el artículo en la base de datos arxiv.org (en vez de en una revista especializada, que lo hubiera sometido a filtros muy estrictos antes de publicarlo) nos enteramos de que hubo en el equipo mucha gente que votó contra publicar el resultado, incluso de manera informal en arxiv. Les parecía prematuro.

Los físicos reaccionaron en bloque: aquello simplemente no podía ser, y no porque Einstein sea un ídolo -no hay ídolos en la ciencia, sólo ideas que resisten las patadas o no-, sino porque la teoría especial de la relatividad no ha fallado ni una sola vez en cien años (y se ha puesto a prueba millones de veces). Más que una simple explicación de hechos observados, la teoría especial de la relatividad es la estructura misma de una buena parte de nuestro conocimiento físico del universo. Nadie la iba a desechar a la primera sospecha de fallas. Por lo tanto, el resultado del grupo OPERA tenía que ser un error.

Se abrieron dos frentes de batalla: uno que buscaba explicaciones alternativas por el lado teórico y otro que pugnaba por encontrar el error por el lado técnico. En el segundo frente hubo grupos de investigación que se pusieron a equipar sus laboratorios para repetir el experimento OPERA, una parte fundamental del proceso científico (lo que no se puede repetir no cuenta para la ciencia). Allá, muy en lo profundo de sus mentes, yo creo que todos se decían con emoción "¿y si fuera cierto?", aunque sin grandes esperanzas.

El consenso se solidificó en torno a la respuesta más razonable, más probable y reconocidamente más aburrida: debe de haber un error en las mediciones.

Hace unas semanas, cuando el asunto ya estaba casi archivado, se hizo público que en los experimentos originales se detectaron dos posibles errores: un cable defectuoso y un reloj atómico mal portado. Asunto concluido, podríamos pensar, el resultado no fue una anomalía, sino un error y sanseacabó. El problema es que uno de los errores sesgaría los resultados hacia el lado razonable, pero el otro, al contrario, lo haría aún más anómalo.

Einstein dijo una vez, refiriéndose a la naturaleza: "Dios es sutil, pero no malicioso". Ésta última ironía del destino me deja la duda.